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钢铁的工作流程往往会造成项目各个阶段信息缺乏、成本高、效率低等问题。 BIM技术通过数字化真实信息模拟建筑,通过中央文档共享信息,将流程的各个阶段紧密联系起来,交换信息,提高效率,降低成本。 制造专用软件不断发展,利用 BIM 信息简化流程,并优化钢结构施工进度。

以下是BIM技术在钢结构设计中的7种典型应用,除此之外,你还可以用NSDT 3DConvert这个强大的在线3D格式转换工具,将钢结构的IFC模型转换为GLTF、OBJ、STL等其他3D格式,用于在线演示、客户汇报、加工预览、3D打印等应用,而无需本地安装任何软件:

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1、洞察钢结构的接缝细节

对于某些软件的建模过程,结构接缝的连接细节是默认的,这意味着连接细节是不可见的。 BIM却为关节设计提供便捷、人性化的支持,此外,还支持手动输入关节参数和智能生成关节参数,使建模更加方便。 读取数据后,自动检查可以提前计算出后续施工的安装问题。

3D模型的详细构建将为后续的工期分析和详细设计提供保障。 通过生成智能关节参数,更加方便建模过程。 读取数据后,自动检查接缝可以预测未来施工过程中可能出现的安装问题。

2、在项目中开发划线界面

BIM 界面节省了所有费力的车间“划线”时间,原则上这与将邮票轮廓放置在信封上以指示其预期位置的方式没有什么不同。 然后,焊工可以利用构件上的所有参考信息和焊接要求,简单地将配件焊接在正确的位置,而不是参考制造图纸,从而消除了另一个接口的错误。

所有 3D 几何图形都传输到他们的软件系统中,允许传输所有孔、上腔、构件斜角和焊接准备信息,因为所有这些信息可能过于复杂,并且当前行业 DSTV4(Deutscher STahlbau- Verband)制造格式。 很快,这种技术将控制预制混凝土行业的焊接机器人和钢筋放置机器人。

3、管理钢结构项目生命周期

钢结构项目的生命周期,从设计到启动和设施管理,由多个项目管理流程组成,在这些流程中定义和生成数据和信息。 为了支持整个项目生命周期的流程,需要有一种构建和存储信息的方法,该方法考虑到后续项目流程的信息需求,探讨了基于流程信息需求的结构化信息系统的好处,即它如何增强 BIM 中信息的使用以支持生命周期流程。

建筑信息模型 (BIM) 的使用通过使用信息丰富的数字模型在各方之间交换信息来概念化生命周期管理原则,以支持项目的生命周期。

4、避免钢筋信息碎片化

如果我们有信息分类系统,那么它可以集成到BIM应用程序的数据库框架中,以支持用户输入每个项目的信息。 计算并存储钢筋,以便通过估算、计划和采购流程做出决策。 钢筋通常量化为总吨位进行估算。 估算过程的目标是计算钢材总量,然后将其乘以单位成本来估算总成本。 因此,生成钢材数量的格式不足以用于调度等后续流程。

为了支持计算工期的调度过程,需要部分重新生成数量信息,以对应于与用于规划施工工作的九个墙体装配部分相匹配的九个单独的施工活动。 需要新的数量来计算活动持续时间,方法是将每个部分的钢材吨数除以船员生产率(吨/天)。 同样,对于采购流程,需要按条形尺寸组织数量,以便订购、跟踪和交付材料。

5、钢结构工作任务信息框架

提出工作任务信息框架(WTIF),将工作流程/工作任务与几何组件和各种信息类别集成。 装配分类由三个级别组成:装配(例如基础)、子装配(例如基础和基础)和施工类型(例如现浇混凝土墙)。

每种构造类型的信息类别是相同的,尽管它们存储的信息可能有所不同。 工作任务和手段和方法有助于定义每个类别中的信息项以及子类别的结构。 材料统计、估算、资源、进度和材料采购类别根据与施工类型分类相关的工作任务来组织信息。

6、钢节点计算分析和碰撞校核

BIM分析钢结构的构件内力、系统架构和整体稳定性。 计算和分析主要是确定节点是否满足荷载和施工条件的要求,因此具有很强的实际应用价值。 碰撞检查需要针对接头进行,检查的对象包括接头处不同螺栓之间的位置、螺栓与法兰之间的位置。 此外,易于安装和大型构件的碰撞检查也是必要的。

通过设计模型阶段的碰撞检查,可以提前解决设计缺陷和潜在问题,提前成功控制问题。

7、应用于冷弯型钢住宅建筑

冷弯型钢建筑 (CFS) 已被证明是传统建筑系统的一个有价值的替代品,因为它具有高强度重量比、高度的尺寸精度和可持续性。 建筑信息模型(BIM)提供的信息集成可用于提高该施工系统的效率。 可以在不同的项目阶段使用 CFS 住宅建筑专用的编程工具来促进 BIM 实施。

在规划阶段,可以通过几个类似于模块化结构的简单模块轻松创建复杂的平面图布置。 在设计阶段,建筑模型是根据墙壁、地板和支撑的参数化 CFS 对象创建的。 在设计阶段还采用了与构件和系统优化相关的结构优化工具。 使用这些工具创建建筑模型后,除了数控所需的数据外,还可以在建造前有效地探索和评估项目的可施工性、制作车间图纸、通过 4D 模拟和冲突检测可视化施工过程 机器制造。

8、结束语

钢结构工程方法中的 BIM 实施清晰、客观地展示了如何实施实施,包括分析和诊断、目标重新思考、需求识别、规划和建议监控的流程。


原文链接:Application of BIM Technology in Steel Structure Design

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